近期,太原理工大学新型碳材料研究院的刘旭光教授团队通过耦合表面分子印迹技术与膜分离技术,构建多孔碳纳米球基分子印迹复合膜(f-OMCNs@MIM),实现了燃油中二苯并噻吩(DBT)的高效、选择性、深度脱除。在DBT初始浓度为3 mmol L-1时,所制备的印迹复合膜对DBT的吸附容量达101.65 mg g-1,并且表现出对联苯和芴的高选择性。材料制备流程如图1所示。
图1. f-OMCNs@MIM制备示意图
DBT通过汽车尾气排放转化为硫氧化物对人类健康和生态环境产生严重威胁。但其作为医药、太阳能电池、光电材料等的原料具有很高的经济价值。因此,如何以深度、非破坏性的方式选择性分离DBT成为关键问题。目前,分子印迹聚合物由于其特异识别性、深度脱除性、非破坏性等优势被广泛应用于特定物质的脱除。但是,粉体分子印迹聚合物材料在吸附过程中往往存在质量损失和分离回收困难等问题,限制了其工业应用。该工作结合膜分离技术,通过将具有丰富孔道结构的活性碳纳米球与印迹基膜复合,提高印迹复合膜的有效印迹面积和吸附活性,从而提升其DBT吸附容量及吸附选择性。该复合膜操作简便、避免吸附体系污染及材料损失。此外,通过分子模拟揭示其选择性吸附机理。
这一成果发表在国际期刊Separation and Purification Technology (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1383586621002318)上,我院屈芸博士研究生为该工作的第一作者,刘旭光教授为通讯作者。